批次式基板浸泡洗边设备的制作方法

批次式基板浸泡洗边设备
【技术领域】
1.本技术关于晶圆基板清洗的技术领域，尤指一种批次式基 板浸泡洗边设备，其结合化学药剂浸泡处理方式及物理摩 擦处理方式，可以提升基板的清洗效果，用于解决残留在 基板边缘的黏着剂无法完全清除的问题。


背景技术：

2.为了缩小半导体元件的封装尺寸，在半导体的制造流程中， 必须对晶圆进行薄化处理(wafer thinning)，由于在薄化处 理之后，晶圆会变薄或发生翘曲(warpage)，因此，经常需 要使用基板(例如：玻璃、金属板、硅晶圆)作为晶圆的支 撑载体(support carrier)，将基板与晶圆进行暂时性键合 (temporary bonding)，用以增加晶圆的机械强度，以利于 进行晶圆后续的一系列制造流程。
3.晶圆与基板的键合需要使用接合剂，例如高分子黏着剂。 键合后的基板与晶圆在完成后续制造流程后，需要将暂时 性键合的基板与晶圆进行解键合(de-bonding)，晶圆与基 板解键合之后，基板的表面时常发生黏着剂的残留。由于 基板需要重复使用，因此，残留在基板表面上的黏着剂通 常以化学药剂浸泡处理(soaking treatment)及单晶圆旋转 喷洗(single wafer spin spray)等清洗制程去除。然而，以 上述浸泡处理及单晶圆旋转喷洗等清洗方式，无法完全去 除残留在基板表面的黏着剂，尤其在基板边缘处时常有黏 着剂残留之问题。


技术实现要素：

4.由于现有的基板清洗设备，无法完全去除残留在基板 边缘处的黏着剂，本技术提出一种能有效去除基板边缘残 留的黏着剂的批次式基板浸泡洗边设备，其不仅以化学药 剂浸泡处理的方式去除基板表面上的残留黏着剂，还配合 以物理摩擦处理的方式去除残留在基板边缘的黏着剂，解 决因基板的边缘残留黏着剂，造成后续重工处理的问题。 为达成上述目的，本技术提出一种批次式基板浸泡洗边设 备，包括：
5.一槽体，所述槽体包括一容槽，用于盛装溶液及容纳基板 载具及所述基板载具中的基板；一升降机构，设置在所述 槽体上，包括一升降座，用于承载所述基板载具；一旋转 机构，设置在所述升降座上，所述旋转机构包括至少一旋 转轴杆，用于与所述基板接触并带动所述基板旋转，在所 述旋转轴杆的表面，沿着所述旋转轴杆的轴向设有复数个 向所述旋转轴杆的中心轴方向内缩的凹槽，所述复数个凹 槽用于容纳所述基板的边缘；以及一洗边构件，包括设置 在所述凹槽外两侧的刷毛丛，所述刷毛丛用于在所述旋转 轴杆带动所述基板旋转时，摩擦所述基板的边缘。
6.在一较佳实施例中，所述升降机构还包括一固定座及一升 降驱动模组，所述固定座固定设置在所述槽体外，所述升 降驱动模组以可作动方式设置在所述固定座上，所述升降 座固定设置在所述升降驱动模组上，且可受到所述升降驱 动模组的驱动而相对所述槽体上升到容槽外或是相对所 述槽体下降到所述容槽内，所述升降座用于承托所述基板 载
具及所述基板载具中的基板。
7.在一较佳实施例中，所述旋转机构还包括一旋转驱动模组 及一传动组件，所述传动组件连接所述旋转驱动模组并可 受到所述旋转驱动模组的驱动而作动，所述旋转轴杆连接 到所述传动组件，且可受所述传动组件的驱动而旋转。
8.在一较佳实施例中，所述批次式基板浸泡洗边设备还包括 一控制模组，电连接所述升降机构及所述旋转机构，且控 制所述升降机构的升降以及所述旋转机构的旋转。
9.在一较佳实施例中，所述旋转机构包括二个旋转轴杆，所 述二个旋转轴杆以垂直所述基板的排列方向间隔排列，所 述二个旋转轴杆的距离介于所述基板直径的1/4至2/3之 间。
10.在一较佳实施例中，所述洗边构件还包括设置在所述复数 个凹槽内的表面的粗糙部，用于在所述旋转轴杆带动所述 基板旋转时，摩擦所述基板的边缘。
11.在一较佳实施例中，所述粗糙部为一由纤维所构成的不织 布。
12.在一较佳实施例中，所述不织布的厚度介于1-5mm。
13.在一较佳实施例中，所述刷毛丛向所述凹槽的方向倾斜， 其中所述刷毛丛与所述旋转轴杆的表面所形成的角度介 于15-75度之间。
14.在一较佳实施例中，所述刷毛丛的长度为5-20mm。
15.本技术另外提出一种批次式基板浸泡洗边设备，包括： 一槽体，所述槽体包括一容槽，用于盛装溶液及用于容纳 基板载具及置于所述基板载具中的基板；一升降机构，设 置在所述槽体上，包括一升降座，用于承载所述基板载具； 一旋转机构，设置在所述升降座上，所述旋转机构包括至 少一旋转轴杆，用于与所述基板接触并带动所述基板旋转， 在所述旋转轴杆的表面，沿着所述旋转轴杆的轴向设有复 数个向所述旋转轴杆的中心轴方向内缩的凹槽，所述复数 个凹槽用于容纳所述基板的边缘；以及一洗边构件，包括 设置在所述复数个凹槽内的表面的粗糙部，用于在所述旋 转轴杆带动所述基板旋转时，摩擦所述基板的边缘。
16.在一较佳实施例中，所述粗糙部为一纤维所构成的不织布。
17.在一较佳实施例中，所述升降机构还包括一固定座及一升 降驱动模组，所述固定座固定设置在所述槽体外，所述升 降驱动模组以可作动方式设置在所述固定座上，所述升降 座固定设置在所述升降驱动模组上，且可受到所述升降驱 动模组的驱动而相对所述槽体上升到容槽外或是相对所 述槽体下降到所述容槽内，所述升降座用于承托所述基板 载具及所述基板载具中的基板。
18.在一较佳实施例中，所述旋转机构还包括一旋转驱动模组 及一传动组件，所述传动组件连接所述旋转驱动模组并可 受到所述旋转驱动模组的驱动而作动，所述旋转轴杆连接 到所述传动组件，且可受所述传动组件的驱动而旋转。
19.在一较佳实施例中，所述批次式基板浸泡洗边设备还包括 一控制模组，电连接所述升降机构及所述旋转机构，且控 制所述升降机构的升降以及所述旋转机构的旋转。
【附图说明】
20.图1为本技术实施例的晶圆与基板的暂时性键合与解键合 的示意图；
21.图2为本技术实施例的批次式基板浸泡洗边设备的立体外 观图；
22.图3为本技术实施例的批次式基板浸泡洗边设备的立体剖 视图；
23.图4为本技术实施例的批次式基板浸泡洗边设备省略槽体 及升降座的立体外观图；
24.图5为本技术实施例的批次式基板浸泡洗边设备的控制模 组、升降机构、以及旋转机构的架构方块图；以及
25.图6为本技术实施例的批次式基板浸泡洗边设备的旋转轴 杆结构及洗边构件示意图。
【具体实施方式】
26.以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例 中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保 护的范围。
27.请参照图1，图1(a)为本技术实施例在进行晶圆薄化 流程之后，晶圆91透过一黏着剂99与基板90进行暂时 性键合(temporary bonding)的示意图，图1(b)为晶圆91与 基板90进行解键合(de-bonding)之后，在基板90的边缘 处残留黏着剂99的示意图。
28.请一并参照图2、图3及图6，在本技术实施例中， 基板90置于本技术提出的批次式基板浸泡洗边设备的容 槽100中，进行清洗处理，所述容槽100中盛装有5％的 氢氧化氨(ammonia hydroxide)或其他清洗化学药剂。
29.所述批次式基板浸泡洗边设备包括：一槽体10，所 述槽体10包括一容槽100；一升降机构20，设置在所述 槽体10上，包括一升降座25，所述升降座25用于承载 所述基板载具30(例如晶舟)；一旋转机构40，设置在所 述升降座25上，所述旋转机构40包括至少一旋转轴杆45，用于与所述基板90接触并带动所述基板90旋转，在 所述旋转轴杆45的表面，沿着所述旋转轴杆45的轴向设 有复数个向所述旋转轴杆45的中心轴方向内缩的凹槽 451，所述复数个凹槽451用于容纳所述基板90的边缘； 以及一洗边构件，包括设置在所述凹槽451外两侧的刷毛 丛452，所述刷毛丛452用于在所述旋转轴杆45带动所 述基板90旋转时，摩擦所述基板90的边缘。
30.如图6所示，所述刷毛丛452向所述凹槽451的方向 倾斜，其中所述刷毛丛452与所述旋转轴杆45表面所形 成的角度约为30度，所述刷毛丛452的长度为10mm。
31.承上，所述洗边构件还包括设置在所述复数个凹槽 451的表面的粗糙部453，用于在所述旋转轴杆45带动所 述基板90旋转时，摩擦所述基板90的边缘。所述粗糙部 453较佳为一纤维所构成的不织布，所述不织布的厚度为 1.5mm。
32.所述升降机构20还包括一固定座21及一升降驱动模 组24，所述固定座21固定设置在所述槽体10外，所述 升降驱动模组24以可作动方式设置在所述固定座21上， 所述升降座25固定设置在所述升降驱动模组24上，且可 受到所述升降驱动模组24的驱动而相对所述槽体10上升 到容槽100外或是相对所述槽体10下降到所述容槽100 内，所述升降座25用于承托所述基板载具30及所述基板 载具30中的基板90。
33.请一并参照图3及图4，在一较佳实施例中，所述升 降驱动模组24为一油压/气压缸，在所述油压/气压缸上以 可伸缩方式设置一作动杆241，所述作动杆241连接所述 升降
座25。此外，所述油压/气压缸外接一油压/气压源， 以便驱动所述油压/气压缸的作动杆241进行伸缩。所述 升降座25上有一垂直板体251，在所述垂直板体251底 成有一水平托板253以用于承托所述基板载体30。
34.所述固定座21上设置有二滑轨22，所述升降座25 上设置有二滑块23，所述二滑块23分别以可滑动方式结 合在所述二滑轨22上。滑轨22与滑块23的配置可以使 所述升降座25稳定的垂直移动。
35.所述旋转机构40设置在所述升降机构20的所述升降 座25上，且包括一旋转驱动模组41、一传动组件以及一 组旋转轴杆45。所述旋转驱动模组41固定设置在所述升 降座25上。
36.所述旋转机构40还包括一旋转驱动模组41及一传动 组件(图未显示)，所述传动组件连接所述旋转驱动模组41 并可受到所述旋转驱动模组41的驱动而作动，所述旋转 轴杆45连接到所述传动组件，且可受所述传动组件的驱 动而旋转。
37.所述旋转驱动模组41为一驱动马达而具有一驱动轴。
38.所述传动组件连接所述旋转驱动模组41并可受到所 述旋转驱动模组41的驱动而作动，所述旋转轴杆45设置 在所述升降座25上，连接到所述传动组件，且可受到所 述传动组件的驱动而旋转。在一较佳实施例中，所述传动 组件包括一垂直传动杆42以及一水平传动轴43。所述垂 直传动杆42以可旋转方式贯穿设置在所述垂直板体251 上，且与所述驱动轴啮合，所述水平传动轴43与所述垂 直传动杆42啮合。
39.如图3所示，在一较佳实施例中，所述旋转轴杆45 有二个，用于在其旋转时同时带动所述基板90进行旋转。 所述二个旋转轴杆45与所述水平传动轴43啮合。
40.如图4所示，所述驱动轴与所述垂直传动杆42之间 透过二伞形齿轮400相互啮合；所述垂直传动杆42与所 述水平传动轴43之间透过二伞形齿轮400相互啮合；所 述水平传动轴43与各所述水平旋转带动杆45之间透过二 齿轮430、450相互啮合。
41.请参照图5，所述控制模组70电连接所述升降机构20 以及所述旋转机构40，可控制所述升降机构20的升降以 及所述旋转机构40的旋转。在一较佳实施例中，所述主 控模组70为一电脑而具有一中央处理器、一记忆体、一 储存器、一输入接口及输出接口，并于所述储存器内载有 一主控软体，所述电脑通过执行所述主控软体以自动执行 或是受使用者操控而驱动所述升降机构20及/或所述旋 转机构40以使所述基板90升降及/或旋转。
42.本技术藉由上述技术手段，利用化学药剂浸泡处理方 式结合物理摩擦处理的方式清洗晶圆基板，当旋转轴杆 45旋转而带动所述基板90旋转时，刷毛丛452及粗糙部 453以摩擦方式清洗所述基板90的边缘，可以有效地去 除残留在基板边缘处的黏着剂。因此，可以减少重工，因 而提升生产效率及降低生产成本。
43.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但 上述优选实施例并非用以限制本技术，本领域的普通技术 人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各种更动 与润饰，因此本技术的保护范围以权利要求界定的范围为 准。